平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量测试方法技术

本发明专利技术公开了平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量测试方法，包括：取得实际储层岩心若干块；把岩心划分为低渗、高渗两大类；把低渗岩心、高渗岩心分别装入低渗管岩心夹持器、高渗管岩心夹持器；升温至气藏地层温度T，升高回压至地层压力P的1.1倍，低渗管与高渗管岩心孔隙压力与地层压力一致，围压比地层压力大4MPa；降低回压至P1=0.95P、P2=0.9P、P3=0.85P、P4=0.8P，得到对应的稳定气体流量Q1、Q2、Q3、Q4，根据方程△P2=A1*Q+B1*Q2，绘制△P2/Q～Q曲线，确定A1、B1；建立径向流直井产能方程系数A2、B2与一维线性流产能方程系数A1、B1的转换关系，得到实际气井产能。本发明专利技术原理可靠，操作简便，综合考虑了储层平面非均质性、直井径向流渗流特征，具有广阔的市场前景。

Test method for absolute unimpeded flow in vertical inhomogeneous volumetric dry gas reservoirs

The invention discloses a method for measuring the absolute unhindered flow of a straight shaft in a plane heterogeneous fixed volume dry gas reservoir, including: obtaining a number of blocks of the actual reservoir core, dividing the core into two categories of low permeability and hypertonic, and loading the low permeability core and high permeability core into the core clamp of the low permeability tube and the high permeability tube core clamp, and heating up to the gas reservoir. The layer temperature is T, which increases back pressure to 1.1 times of the formation pressure P. The pore pressure of the core of the low permeability tube and the high permeability tube is the same as the formation pressure, and the confining pressure is larger than the formation pressure 4MPa; the pressure is reduced to P1=0.95P, P2=0.9P, P3=0.85P and P4=0.8P, and the corresponding stable gas flow Q1, Q2, Q3, Q4 are obtained, and the delta P2=A1*Q+B1*Q2 is drawn according to the equation Delta P2=A1*Q+B1*Q2. /Q ~ Q curve, determine A1, B1, establish the coefficient of productivity equation coefficient A2, B2 and one dimension linear abortion energy equation coefficient A1, B1, and get the actual gas well productivity. The invention has reliable principle, simple operation, comprehensive consideration of reservoir plane heterogeneity and vertical well radial flow seepage characteristics, and has broad market prospect.

【技术实现步骤摘要】
平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量测试方法
本专利技术涉及石油天然气勘探开发领域平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量实验测试方法。
技术介绍
定容干气气藏指的气体组分C5以上组分含量很少，在储层中及地面分离器条件下均没有液态烃析出，且气藏无边、底水体的气藏类型。气井绝对无阻流量指的是井底流压为大气压时的气井产量，是衡量气井生产能力大小的重要指标。气体渗流按照流线方向可以划分为线性流、径向流及球形流；大多数直井渗流流态表现出气井径向流渗流特征，即在同一水平面上，流线呈放射状，越靠近井底，渗流面积越小，渗流速度越大。大多数气藏受成藏条件限制，储层渗透率纵向以及平面物性差异较大；平面非均质气藏一般表现为近井区渗透率大、远井区渗透率低的特征。气井绝对无阻流量确定主要有三大类方法：一是现场产能试井(李士伦等编著，天然气工程[M]第二版.石油工业出版社，2008.8)；二是理论计算方法(邓惠，冯曦，杨学锋等.龙岗礁滩气藏气井产能预测新方法[J]，天然气地球科学，2014,25(9)：1451-1454)；三是室内实验模拟方法，如油气储层岩心产能模拟实验系统(CN201510527223.8)，一种评价气井单井产能装置及方法(CN201611205481.5)，天然气储层多层合采产能模拟实验方法(CN201610855075.7)等。纵观上述方法，主要存在三方面不足：(1)现场产能试井一般采用定产量测试方法，投入大、影响气井的正常生产；(2)理论计算方法基于现场产能测试资料统计分析，与实际气井产能存在一定偏差；(3)实验测试方法多针对多层气藏，采用定流量测试方法，当气藏压力高于50MPa时，目前高压质量流量计达不到实验测试条件，且现有实验测试方法认为室内一维岩心渗流实验测试的产能即为气井产能，与实际气井径向流渗流特征不相符，误差较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量测试方法，通过改进现有常规岩心渗流实验测试装置及方法，综合考虑了储层平面非均质性、直井径向流渗流特征，该方法原理可靠、简单适用，具有广阔的市场前景。为达到以上技术目的，本专利技术提供以下技术方案。平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量测试方法，依次包括以下步骤：(1)设气井低渗区平均渗透率K01、平均束缚水饱和度Swi1，高渗区平均渗透率K02、平均束缚水饱和度Swi2；至该井取得实际储层岩心若干块，测试岩心直径Di、长度Li，将岩心清洗、烘干后，测试渗透率Ki、孔隙度φi；(2)根据气井低渗区、高渗区的平均渗透率选择合适的储层岩心，按照渗透率测试结果把岩心划分为低渗、高渗两大类，要求每类岩心渗透率与对应层段平均渗透率一致；(3)把低渗岩心、高渗岩心分别装入低渗管岩心夹持器、高渗管岩心夹持器，根据每块岩心孔隙度、直径及长度计算低渗管岩心孔隙体积高渗管岩心孔隙体积(4)连接实验测试装置，该装置由低渗管岩心夹持器、高渗管岩心夹持器、干气中间容器、地层水中间容器、量筒、气液分离器、气体流量计、驱替泵A、驱替泵B、围压泵A、围压泵B、回压泵、烘箱组成，所述低渗管岩心夹持器、高渗管岩心夹持器连接干气中间容器、驱替泵A和地层水中间容器、驱替泵B，低渗管岩心夹持器还连接量筒、围压泵A，高渗管岩心夹持器还连接气液分离器、气体流量计和围压泵B以及回压泵，所述低渗管岩心夹持器、高渗管岩心夹持器、干气中间容器、地层水中间容器均位于烘箱中；(5)通过驱替泵B向低渗管岩心恒压注入地层水，直到量筒中可见一定体积的地层水，通过驱替泵B确定注入地层水体积V3；启动驱替泵A采用恒压驱方式向低渗管岩心注入干气，直至量筒中的地层水量不变，记录此时量筒中水体积V4，确定低渗管岩心束缚水体积为V3-V4，从而确定低渗管岩心束缚水饱和度Sw1(％)＝100*(V3-V4)/V1，并与Swi1一致；通过驱替泵B向高渗管岩心注入地层水，直到气液分离器中可见一定体积的地层水，根据驱替泵B确定注入地层水体积V5；启动驱替泵A采用恒压驱方式向高渗管岩心注入干气，直至分离器中的地层水量不变，记录此时分离器中水体积V6，确定高渗管岩心束缚水体积为V5-V6，从而确定高渗管岩心束缚水饱和度Sw2(％)＝100*(V5-V6)/V2，并与Swi2一致；(6)升高烘箱温度至气藏地层温度T，升高回压泵的压力至地层压力P的1.1倍，通过驱替泵A同步增加低渗管岩心夹持器与高渗管岩心夹持器的岩心孔隙压力，使其与地层压力一致，通过围压泵A、围压泵B分别增加低渗管岩心夹持器与高渗管岩心夹持器的围压，使其比地层压力大4MPa；(7)保持驱替泵A恒压模式，降低回压泵的压力至P1＝0.95P，观测气体流量计流量，当气体流量在30分钟内保持不变时，记录压力P1对应的稳定气体流量Q1；(8)依次测试回压泵的压力分别在P2＝0.9P、P3＝0.85P、P4＝0.8P对应的稳定气体流量Q2、Q3、Q4，借鉴常规回压试井二项式产能方程△P2＝A1*Q+B1*Q2(李士伦等编著，天然气工程[M]第二版.石油工业出版社，2008.8：100-101)，绘制△P2/Q～Q的关系曲线，△P2＝地层压力2-回压2，从该曲线的截距、斜率确定产能方程系数A1、B1，从而得到一维线性流动条件下岩心的产能QAOF1：(9)由于实际气井具有径向流渗流特征，建立径向流直井产能方程系数A2、B2与一维线性流产能方程系数A1、B1之间的转换关系，通过下式得到实际的气井产能QAOF2：式中h表示储层厚度、re表示单井泄气半径、rw表示井筒半径、L表示低渗管及高渗管组合岩心长度、D表示岩心直径。与现有技术相比，本专利技术提供的平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量实验测试方法，采用定压测试技术，原理可靠、操作简便、经济适用，综合考虑了储层平面非均质性、直井径向流渗流特征，具有广阔的市场前景。附图说明图1为平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量测试装置。图中：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12—阀门；13—驱替泵A、14—驱替泵B、15—围压泵A、16—围压泵B、17—回压泵；18、19、20—压力表；21—回压阀；22—气体流量计；23—气液分离器；24—量筒；25—低渗管岩心夹持器；26—高渗管岩心夹持器；27—干气中间容器；28—地层水中间容器；29—三通阀；30—烘箱。图2为某气藏岩心实验产能测试结果图。具体实施方式下面根据附图和实施例进一步说明本专利技术。平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量测试方法，依次包括以下步骤：(1)某气井低渗区平均渗透率K01＝10.85mD、平均束缚水饱和度Swi1＝46.5％；高渗区平均渗透率K02＝35.1mD、平均束缚水饱和度Swi2＝35.5％。取得实际储层岩心10块，测试岩心直径Di(cm)、长度Li(cm)；岩心清洗、烘干后，测试渗透率Ki(mD)、孔隙度φi(％)，具体测试结果见表1。表110块岩心物性测试结果(2)根据该气井高渗区、低渗区渗透率选择合适的储层岩心，按照渗透率测试结果把岩心划分为高渗、低渗两大类；高渗岩心平均渗透率35.6mD、低渗岩心平均渗透率10.98mD，与该井高渗区、低渗区平均物性一致。(3)把划分好的低渗、高渗岩心分别装入图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量测试方法，依次包括以下步骤：(1)设气井低渗区平均渗透率K01、平均束缚水饱和度Swi1，高渗区平均渗透率K02、平均束缚水饱和度Swi2；至该井取得实际储层岩心若干块，测试岩心直径Di、长度Li，将岩心清洗、烘干后，测试渗透率Ki、孔隙度φi；(2)根据气井低渗区、高渗区的平均渗透率选择合适的储层岩心，按照渗透率测试结果把岩心划分为低渗、高渗两大类，要求每类岩心渗透率与对应层段平均渗透率一致；(3)把低渗岩心、高渗岩心分别装入低渗管岩心夹持器、高渗管岩心夹持器，根据每块岩心孔隙度、直径及长度计算低渗管岩心孔隙体积V1、高渗管岩心孔隙体积V2；(4)连接实验测试装置，该装置由低渗管岩心夹持器(25)、高渗管岩心夹持器(26)、干气中间容器(27)、地层水中间容器(28)、量筒(24)、气液分离器(23)、气体流量计(22)、驱替泵A(13)、驱替泵B(14)、围压泵A(15)、围压泵B(16)、回压泵(17)、烘箱(30)组成，所述低渗管岩心夹持器(25)、高渗管岩心夹持器(26)连接干气中间容器(27)、驱替泵A(13)和地层水中间容器(28)、驱替泵B(14)，低渗管岩心夹持器还连接量筒(24)、围压泵A(15)，高渗管岩心夹持器还连接气液分离器(23)、气体流量计(22)和围压泵B(16)以及回压泵(17)，所述低渗管岩心夹持器(25)、高渗管岩心夹持器(26)、干气中间容器(27)、地层水中间容器(28)均位于烘箱(30)中；(5)通过驱替泵B向低渗管岩心恒压注入地层水，直到量筒中可见一定体积的地层水，通过驱替泵B确定注入地层水体积V3；启动驱替泵A采用恒压驱方式向低渗管岩心注入干气，直至量筒中的地层水量不变，记录此时量筒中水体积V4，确定低渗管岩心束缚水体积为V3‑V4，从而确定低渗管岩心束缚水饱和度Sw1(％)＝100*(V3‑V4)/V1，并与Swi1一致；通过驱替泵B向高渗管岩心注入地层水，直到气液分离器中可见一定体积的地层水，根据驱替泵B确定注入地层水体积V5；启动驱替泵A采用恒压驱方式向高渗管岩心注入干气，直至分离器中的地层水量不变，记录此时分离器中水体积V6，确定高渗管岩心束缚水体积为V5‑V6，从而确定高渗管岩心束缚水饱和度Sw2(％)＝100*(V5‑V6)/V2，并与Swi2一致；(6)升高烘箱温度至气藏地层温度T，升高回压泵的压力至地层压力P的1.1倍，通过驱替泵A同步增加低渗管岩心夹持器与高渗管岩心夹持器的岩心孔隙压力，使其与地层压力一致，通过围压泵A、围压泵B分别增加低渗管岩心夹持器与高渗管岩心夹持器的围压，使其比地层压力大4MPa；(7)保持驱替泵A恒压模式，降低回压泵的压力至P1＝0.95P，观测气体流量计流量，当气体流量在30分钟内保持不变时，记录压力P1对应的稳定气体流量Q1；(8)依次测试回压泵的压力分别在P2＝0.9P、P3＝0.85P、P4＝0.8P对应的稳定气体流量Q2、Q3、Q4，根据产能方程△P2＝A1*Q+B1*Q2，绘制△P2/Q～Q的关系曲线，△P2＝地层压力2‑回压2，从该曲线的截距、斜率确定产能方程系数A1、B1，得到一维线性流动条件下岩心的产能QAOF1：...

【技术特征摘要】
1.平面非均质性定容干气气藏直井绝对无阻流量测试方法，依次包括以下步骤：(1)设气井低渗区平均渗透率K01、平均束缚水饱和度Swi1，高渗区平均渗透率K02、平均束缚水饱和度Swi2；至该井取得实际储层岩心若干块，测试岩心直径Di、长度Li，将岩心清洗、烘干后，测试渗透率Ki、孔隙度φi；(2)根据气井低渗区、高渗区的平均渗透率选择合适的储层岩心，按照渗透率测试结果把岩心划分为低渗、高渗两大类，要求每类岩心渗透率与对应层段平均渗透率一致；(3)把低渗岩心、高渗岩心分别装入低渗管岩心夹持器、高渗管岩心夹持器，根据每块岩心孔隙度、直径及长度计算低渗管岩心孔隙体积V1、高渗管岩心孔隙体积V2；(4)连接实验测试装置，该装置由低渗管岩心夹持器(25)、高渗管岩心夹持器(26)、干气中间容器(27)、地层水中间容器(28)、量筒(24)、气液分离器(23)、气体流量计(22)、驱替泵A(13)、驱替泵B(14)、围压泵A(15)、围压泵B(16)、回压泵(17)、烘箱(30)组成，所述低渗管岩心夹持器(25)、高渗管岩心夹持器(26)连接干气中间容器(27)、驱替泵A(13)和地层水中间容器(28)、驱替泵B(14)，低渗管岩心夹持器还连接量筒(24)、围压泵A(15)，高渗管岩心夹持器还连接气液分离器(23)、气体流量计(22)和围压泵B(16)以及回压泵(17)，所述低渗管岩心夹持器(25)、高渗管岩心夹持器(26)、干气中间容器(27)、地层水中间容器(28)均位于烘箱(30)中；(5)通过驱替泵B向低渗管岩心恒压注入地层水，直到量筒中可见一定体积的地层水，通过驱替泵B确定注入地层水体积V3；启动驱替泵A采用恒压驱方式向低渗管岩心注入干气，直至量筒中的地层水量不变，记录此时量筒中水体积V4，确定低渗管岩心束缚水体积为V3-V4，从而确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪周华，王伟，任俊杰，张连进，郭平，刘煌，马鹏举，杜建芬，胡义生，张烈辉，徐伟，杨学锋，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51